中國粉體網訊    眾所周知，近幾年比亞迪一直推崇磷酸鐵鋰作為正極材料，然而，2016年比亞迪公司聲明開始嘗試使用三元材料作為鋰電正極材料。2017年以來，三元材料被炒得火熱，鈷的價格只增不減，這是否就意味著鋰電行業將棄磷酸鐵鋰推三元材料？磷酸鐵鋰電池是否還能在鋰電主流中繼續走下去？ 

近三個月鈷價格走勢圖 

一、關于磷酸鐵鋰

2013年初，萬向集團收購了美國最大的低壓鋰電池供應商A123，A123在行業的名望早已不用懷疑，它在2001年便獲得了納米磷酸鹽專利技術。在市場發展下，對磷酸鐵鋰電池在低溫和高功率特性下的要求不斷提高，要求達到持續時間更長的的生命周期。自此磷酸鐵鋰在中國的新能源領域作為鋰電池的正極材料一直持續高溫。

不同的正極材料所含有的主要成分、能量密度、安全性能方面都有各自的特點，各自的參數決定的它們的性能。下圖為各種正極材料的參數對比表：

各正極材料的參數對比表

1、磷酸鐵鋰的優勢

下面我們對鋰電池的正極材料作簡要的分析。

鋰電池工作簡略圖 

磷酸鐵鋰作為正極材料在世界已經十分普遍，國外代表企業：A123（現已被萬向收購），國內代表企業：深圳的比亞迪。磷酸鐵鋰的優勢主要體現在：

安全性 

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。

廉價性  

磷酸鐵鋰的存量豐富，價格低廉，這也是眾多企業所推崇的原因之一。

綠色環保  

該材料不含任何重金屬和稀有金屬，無毒無污染，完全符合我國可持續發展的理念。

超長壽命 

磷酸鐵鋰電池循環壽命可達2000次，壽命長。

2、磷酸鐵鋰的缺點

鋰電池結構圖

萬向集團董事長魯冠球曾表示，“電池的進步往往是突破性的，是選擇用什么材料的問題，這就導致其具有很強的顛覆性，所以投資風險很大�，F在電池不僅是萬向遇到最難的問題，也是行業目前無法突破的瓶頸。”

業內人員隨著人們需求的提升，磷酸鐵鋰的缺點也暴露無遺，成為專家們突破不了的瓶頸。

磷酸鐵鋰的缺點：

易短路 

燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質。

振實密度與壓實密度很低  

由于這一性能的缺陷導致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。產品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。 

無法保持一致性  

磷酸鐵鋰的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。

磷酸鋰電池的比能量、比功率以及運行電壓也相對較低

二、三元材料“破禁”

根據當前的發展勢頭，一直傾向于發展磷酸鐵鋰電池的比亞迪，也開始嘗試使用三元材料，而專門生產電動汽車的公司特斯拉生產的電動汽車就是選用的三元鋰電池，特斯拉電池技術總監 Kurt Kelty 給出的選用理由是：

①    能量密度更大且一致性更好。

②    可以有效降低電池系統的成本。

③    尺寸小，可控性和安全性都能不斷提高。

三、三元材料發展投資近況

對于三元材料的穩定性相對較差的缺點，各個公司都給予電池組全方位的防護，其中采用濕法+涂覆的方法比較安全的解決了三元材料的安全問題。據近一年的三元鋰電投資擴產情況發現，19個項目公布的投資總額超358億元。而另一家機構統計，僅今年前兩月，三元鋰電投資額就超200億元。

四、小結

對于磷酸鋰鐵電池所遇到的根本性問題，似乎三元材料更能成為未來的電池主流中一股強大的勢頭。三元動力電池成為重要的發展方向，對鈷金屬的需求量必將大幅上升，而由于供給端有限，鈷價有望繼續上漲。2017 年，新能源汽車補貼大幅降低，產業鏈多方協商解決價格問題。以普通混合動力為代表的節能汽車增長強勁，值得期待。所以，電池不同技術路線的競爭和核心技術性能的突破才剛剛開始。